电力设备状态监测

技术与应用　

电力设备状态监测装置检测试验技术　

粟　薇　

（天津电力技术中心，天津　３００３８４）　摘要　对电力设备运行状态的及时、准确的掌握，离不开电力设备状态监测装置检测性能的　准确和可靠。本文介绍了已有电气设备状态监测装置性能检测试验技术与方法，提出了状态监测　

装置检测试验面临的问题，指出今后状态检测设备性能测试试验将成为电力系统不可或缺的常态　

化工作之一。　关键词：电力设备；状态监测；检测试验　

Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ｆ　

（Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３８４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｇｒａｓｐ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｔｉｍｅｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｏｏｄ　

ｔｅｓｔｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｓｏｍｅ　

ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｍｅａｎｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａｎｄ　ｉｔ　ｒａｉｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　

ｄｅｖｉｃｅｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｒｅｍａｉｎ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｎｏｗ．Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｒａｉｓｅｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｗｉｌｌ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　

ｐａｒｔ　ｏｆ　ｄａｉｌｙ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｒｏｍ　ｎｏｗ　ｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｔｅｓｔｉｎｇ　

电力系统设备状态监测的概念及现状

随着社会的发展，经济水平也日益提高，科学技术也因此有所进步，在发展的过程中，电力资源已经成为人们不可或缺的能源之一。只有维护好电力系统的设备，保证电力系统能够正常运营才能满足社会发展的需要。所以做好电力系统设备状态监测对于社会的发展是十分必要的。基于此，本文首先简单介绍了电力系统设备状态监测的相关概念，随后阐述了电力系统设备状态监测的研究现状，最后提出电力系统设备状态监测的发展方向，以此来供相关人士交流参考。

标签：电力系统;设备状态;监测;概念及现状

伴随着社会的日益进步，电能在日常生活和生产活动中的地位也越来越重要，可以说是国家的经济命脉。电力系统的运营离不开正常的电力设备状态监测的支持，所以要确保电力系统的正常运营就必须完善好电力系统设备状态的监测。电力企业只有利用好科学技术带来的方便与优势，重视电力系统设备的监测，不断提升监测技术，才能确保生产工作的正常进行，避免有因故障造成的损失，加大企业的竞争力度。

一、电力系统设备状态监测的相关概念

电力系统设备的状态监测指的是设备在需要维修之前，对其使用寿命进行预测并时刻掌握设备的状态，随时关注着设备的运营，出现故障及时进行维修[1]。根据设备各个部件的特点，可以研发能检测页数的机械对设备进行数据采集并对数据进行进一步的分析和整理，从而可以进一步对设备的状态和发展趋势进行预测。做好电力系统设备的监测能精确地发现故障和更高效的排除故障报错等问题，就能避免平时出现的漫无目的的维修，能节省出许多时间，更好地提高生产效率，也可以缩短因为故障维修造成的停电时间，有所降低维修的成本的同时能让企业更加安全有序地进行生产活动。

二、电力系统设备状态监测的现状

（一）根据设备振动频率的分析方法

如果设备完好，没有出现意外，其振动指标是不会发生变化的。但是零部件一旦出现松动或者损坏或者是电路出现问题，设备就会出现原本固定的振动频率发生变化的情况[2]。这就造成设备振动频率的加剧，振动分析法就是根据这一特点来对电力系统设备进行故障的检测。监测设备的固有振动频率一般是用物理传感器和加速针来实现的，然后再通过利用计算机对数据进行整理和分析，从而达到监测的目的。

◇科技论坛◇　科技一向导　２０１４年１４期　电力设备的状态维修与状态监测分析　杨彦召　蔡海滨ｚ　（１．大盛微电科技股份有限公司河南许昌４６１０００；２．河南漯河４６２０００）　【摘５１本文根据电力设备维修阶段中存在的不足进行分析，并阐述了状态维修的优缺点，并指出了状态维修与状态检测的关系，改善状　态维修的基本途径。　【关键词】定期维修；状态维修；状态监测；途径　纵观世界各国电力设备的维修历史，大致经历３个阶段：即事故　后维修、定期维修和状态维修　而出现问题的阶段主要是定期维修向　状态维修的过渡阶段．如何针对这个过渡阶段来确定电力系统的维修　调控工作。　１．定期维修的特点　长期以来．我国对运行中的电力设备实行的是以时间周期为基础　的定期维修制度。所谓定期维修是指按主管部门颁发的全国统一规程　所规定的项目、周期等进行的维修。例如，《电力变压器检修导则》（Ｄ【／　Ｔ５７３—９５）规定．电力变压器一般在投入运行后的５年内和以后每隔１Ｏ　年大修１次，一般每年小修１次；《有载分接开关运行维修导则》（ＤＬ，　Ｔ５７４—９５）规定，有载调压变压器大修的同时．进行分接开关大修．有载　调压变压器小修的同时，进行分接开关小修，每年１次，而且都规定了　相应的维修项目　虽然这种维修制度对减少和防止事故的发生起到了　积极的作用。但随着电力设备的电压增高、容量增大、结构复杂化，暴　露出这种维修制度的不足，主要表现如下：　１．１具有盲目性和强制性　由于定期维修是到期必修．既不考虑电力设备制造质量的差异，　也不考虑电力设备的实际运行条件和运行状态．实行“一刀切”．这就　具有很大的盲目性和强制性．因而会造成电力设备的“过度维修”或　“维修不足”，前者会浪费大量的人力、物力利财力．后者可能导致电力　设备在两次维修周期内发生故障　例如．某电厂主压器２２０ｋＶ侧Ａ相　避雷器．维修后．在投运时间不到１个月就因密封不良和受潮导致爆　炸。　１－２导致新的隐患　在“过度维修”过程中．由于维修者技术不佳、工艺不良或管理不　善，在频繁的拆装过程中就容易造成新的隐患。例如，某５０ＭＶＡ的电　力变压器，维修后，１１０ｋＶ侧分接头２的直流电阻超标．反复查找，找　不出原因．最后把分接头２的静触头紧固螺丝紧了半圈后．直流电阻　合格：又如某３０ｋＶＡ的三相油浸式配电变压器，大修后就检查出有短　路故障。东北某农电局曾多次检出大修后电力变压器的绝缘缺陷。　１．３耐压试验可能对绝缘造成损伤　由于在维修后要对电力设备绝缘进行耐压试验．而施加的试验电　压又远高于其额定电压．所以就可能在试验过程中对绝缘造成不可逆　的损伤，它不仅可能缩短绝缘寿命，而且可能引发事故。有的电力设备　在维修后．投入运行时间不长就发生绝缘事故．可能与耐压试验造成　的绝缘损伤有关　２．状态维修原理应用　这种维修制度是以状态监测和故障诊断为基础．从电力设备的实　际工况出发，根据收集到的状态信息进行处理和综合分析．确定电力　设备是否需要维修．以及需要维修的项目和内容．所以状态维修具有　极强的针对性和实时性　通常可以简单地把状态维修概括为“当修即　修，不做无谓的维修”。电力设备从定期维修向状态维修过渡是维修思　想和方法的重大变革．具有广阔的发展前景和巨大的社会和经济效　益．主要表现在：　２．１提高供电可靠性　由于采用状态检修后停电次数随之减少．使供电可靠性提高　例　如，大连电业局实行状态维修后，供电可靠性指标由１９８７年的９９．７％　提高到１９９３年的９９．８３％，每年多售电４００万ｋＷ・ｈ；再如，山东莱阳　电业公司实行状态维修后．１９９７年的停电次数比１９９６年减少３３．７％．　１９９８年比１９９７年减少６．７％．其供电可靠率达到９９．８３％　２．２经济效益显著　由于停电次数减少．直接和间接经济效益都相当可观。据国外资　料报导．１９９５年美国电科院与ＣｏｍＥｄｉｓｏｎ电厂合作对１０台机组安装　了状态监测装置，实施状态维修，经计算．开始２年的经济效益超过了　１６００万美元　英国曾对状态维修所得的节约作过估计．认为这种节约　相当于年总产值的ｌ％．考虑各部门的差别，具体在０．５％　３％之间。　２Ｉ３减少设备事故和人身事故　目前．我国实行状态维修的单位虽然不多．但现有的实践已经表　明．实行状态维修对减少设备和人身事故起到重要作用．有助于形成　良好的安全局面　２．４减少大修次数　采用状态维修后．通常都能使大修时间间隔延长．与定期维修相　比．其相应的维修次数也就减少了　美国一家公司认为采用状态维修　后．主要设备的大修周期由３年延长到７年　８年ｆ实行状态维修后实　际上不存在维修周期的概念，应为两次维修的时间间隔）。　３．状态监测与故障诊断　状态监测与故障诊断是状态维修的基础　状态监测是状态特征量　的收集过程．即利用各种传感器及测量手段对反映设备运行状态的物　理、化学量进行检测。而故障诊断是特征量收集后的分析判断过程，即　专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算结果所提供的信息．采　用所掌握的关于设备的知识和经验．进行推理判断．找出设备的故障　类型、部位及严重程度．从而提出对设备的维修处理建议。　目前状态特征量收集的主要途径如下：　３．１在线监测　在线监测是在不影响设备运行的条件下．对设备状态连续或定时　进行的监测．通常是自动进行的。它是收集特征量的重要手段和途径。　其关键是究竟要对哪些量进行监测才能得到有用的信息。诚然，设备　不同、结构各异，反映其状态的特征量不完全相同，如表１所列。目前　我国在发电机、变压器、电容型产品、电缆、避雷器、高压断路器、ＧＩＳ　等电力设备上都不同程度地采用了在线监测技术、安装了在线监测装　置．积累了一些好的经验．这不仅对进一步推广在线监测技术具有重　要意义，而且能有力地促进电力设备由定期维修向状态维修过渡的进　程。然而，要灵敏、有效地反映绝缘状态还需要重点研究信息传递手　段、绝缘劣化的机理和规律、干扰的抑制、绝缘状态的判断等，使在线　监测技术不断完善，为状态维修提供可靠的特征量　３．２离线试验　离线试验主要是传统的预防性试验．它虽然有不足之处．但目前　仍是电力设备绝缘诊断的基本方法．也是收集绝缘缺陷和故障特征量　的重要手段和途径。只是当前迫切需要引入新的反映设备状态的新参　数、研制新装置、研究新方法、新技术，以提高检测的有效性。近些年来　研究推广的色谱分析、局部放电、糠醛分析、频率响应分析等项目都是　行之有效的．应当继续总结经验．不断完善．以使从多方面为设备状态　提供特征量　３．３建立设备状态数据库　数据库可以提供大量的状态信息．所以不可忽视。数据库主要内　容应当包括出厂试验、历次试验报告、各种状态参数、（下转第２６０页）　作者简介：蔡海滨（１９８３．１２—），男，汉族，河南漯河人，大专学历，身份证号码为４１１１Ｏ２１９８３１２１２５６３ｏ。　

浅谈电气设备状态监测和诊断及维修措施

【摘要】：通过企业电气设备运行状况的分析，探讨在工业企业电气设备状态监测诊断及维修的方法和措施。

【关键词】：企业；电气设备；状态监测；可靠性诊断；维修

随着我国工业企业规模不断扩大，企业内部电力系统也越来越复杂，余热余压发电装机容量和输配电网规模不断扩大。由于自然和人为及设备本身等因素，电力系统会发生故障，如果故障造成电力系统主设备断电将会给企业造成巨大的经济损失。因此电气设备的可靠性水平是关系企业电气设备安全可靠运行的关键问题。研究企业电气设备的状态监测技术和可靠性诊断及防范维修技术，是保证企业安全稳定生产的一个重要的课题。

1、电气设备现状分析

从自备电厂到最终的用电设备的整个供电通道中的任何一个环节发生故障，都会导致供电的中断。电力设备是电力系统中非常重要的设备，其运行状态直接影响系统的安全性。长期以来，为确保电力系统安全运行，电力行业一直根据电力设备预防性试验规程的规定，对电力设备进行定期的停电试验、检修和维护。这种计划检修是按照预试规程所规定的试验周期、到期必修，而不顾电气设备的实际运行状况，具有很大的盲目性和强制性，容易造成设备的检修不足和过度检修矛盾的产生，这样既浪费了大量的人力物力，又未能有效地检修设备故障。

电力设备预防性试验在发现解决企业内电气设备故障缺陷方面

所占比率不到20%，并不能有效地防止电气设备故障发生。所以对电气设备的各种状态进行有效可靠性分析，及时掌握设备的状态，正确诊断和排除设备故障是非常重要的。

电气设备可靠性，是指设备在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。设备在不同的环境下运转，承受各种外力和能量的作用，这些作用会使设备的技术状态发生改变，亦即使设备的性能劣化，最终导致设备故障。设备的劣化、缺陷的存在虽然有一定的随机性，发展速度也有快有慢，但大多具有一定的发展期，在此期间会产生各种前期征兆，表现为一些物理特性和化学特性的变化。在进行必要的可靠性分析判断后，根据各种征兆和特点和发展趋势，对电气设备的运行状态做出预测和判断，从而尽早发现设备运行中的潜在故障。